Ultimo aggiornamento: 30 aprile 2013

Il glucosio è un tipo di zucchero da cui il cervello dipende per il carburante. Gli studi dimostrano che i cali di disponibilità di glucosio possono avere un impatto negativo sull’attenzione, la memoria e l’apprendimento, e che la somministrazione di glucosio può migliorare questi aspetti della funzione cognitiva. Il cervello consuma anche più glucosio durante compiti mentali impegnativi. Pertanto, può essere particolarmente importante mantenere i livelli di glucosio nel sangue a un livello ottimale per una buona funzione cognitiva. Il consumo di pasti regolari può aiutare a raggiungere questo obiettivo.

Il glucosio come combustibile

Il glucosio è un tipo di zucchero che proviene principalmente dagli alimenti amidacei (pane, riso, pasta e patate) così come da frutta, succhi, miele, marmellate e zucchero da tavola. Il corpo può scomporre i carboidrati digeribili di questi alimenti in glucosio, che viene trasportato nel flusso sanguigno al cervello e ad altri organi per ottenere energia. Il corpo regola strettamente i livelli di glucosio nel sangue; questo è noto come omeostasi del glucosio. Un processo chiamato gluconeogenesi permette al corpo di produrre il proprio glucosio dai blocchi di costruzione delle proteine e dei grassi. Il glucosio può essere immagazzinato sotto forma di glicogeno nel fegato e, in misura minore, nel muscolo. Il glicogeno forma una riserva di energia che può essere rapidamente mobilitata per soddisfare un bisogno improvviso di glucosio (esercizio fisico), ma anche quando l’assunzione di glucosio dal cibo è insufficiente (durante il digiuno, per esempio), il corpo può ottenere glucosio rompendo le sue riserve di glicogeno. Il glicogeno del fegato è quasi esaurito da 12 a 18 ore dopo aver mangiato, per esempio durante il digiuno notturno, dopo di che il corpo si affida maggiormente all’energia proveniente dalla scomposizione dei grassi.

Il fabbisogno energetico del cervello

Il cervello umano è costituito da una fitta rete di neuroni, o cellule nervose, che sono costantemente attive – anche durante il sonno. Per ottenere l’energia necessaria a sostenere questa attività, il cervello dipende da un continuo rifornimento di glucosio dal flusso sanguigno. Una dieta sana dovrebbe fornire il 45-60% dell’energia totale dai carboidrati.1 Un adulto di peso normale richiede 200 g di glucosio al giorno, due terzi dei quali (circa 130 g) sono specificamente necessari al cervello per coprire le sue esigenze di glucosio.

Il cervello compete con il resto del corpo per il glucosio quando i livelli sono molto bassi – come durante la fame. Controllando strettamente la sua quota di glucosio in queste condizioni, il cervello può mantenere il suo alto livello di attività. Lo fa attraverso due meccanismi principali: primo, attingendo il glucosio direttamente dal sangue quando le sue cellule sono a corto di energia; e secondo, limitando la quantità di glucosio disponibile per il resto del corpo in modo che ce ne sia di più per il cervello.2,3 Questi meccanismi sono essenziali per la sopravvivenza. A differenza dei muscoli (compreso il cuore) e del fegato, il cervello non può usare gli acidi grassi direttamente come combustibile.

Il glucosio e le prestazioni mentali

Nonostante questa sofisticata regolazione, si verificano cali a breve termine nella disponibilità di glucosio in alcune aree del cervello. Questi possono compromettere varie funzioni cognitive come l’attenzione, la memoria e l’apprendimento.4

Studi sul glucosio hanno dimostrato come la somministrazione di questo zucchero può migliorare le funzioni cognitive – in particolare, la memoria a breve termine e l’attenzione.4 La maggior parte di questi studi danno ai partecipanti una quantità stabilita di glucosio da bere. Uno studio di Sünram-Lea e colleghi ha scoperto che una bevanda di glucosio ha migliorato significativamente la memoria verbale a lungo termine e la memoria spaziale a lungo termine nei giovani adulti. L’effetto era simile se la bevanda veniva consumata dopo un digiuno notturno, un digiuno di due ore dopo la colazione o un digiuno di due ore dopo il pranzo.5 Analogamente, Riby e colleghi hanno scoperto che il glucosio migliorava la memoria.6

I compiti mentali più impegnativi sembrano rispondere meglio al glucosio rispetto ai compiti più semplici. Ciò può essere dovuto al fatto che l’assorbimento di glucosio da parte del cervello aumenta in condizioni di lieve stress, che include compiti mentali impegnativi.4

Dato che il cervello è sensibile ai cali a breve termine dei livelli di glucosio nel sangue, e sembra rispondere positivamente agli aumenti di questi livelli, può essere utile mantenere adeguati livelli di zucchero nel sangue per mantenere la funzione cognitiva.4 Mangiare pasti regolari può aiutare a raggiungere questo obiettivo. In particolare, studi su bambini e adolescenti hanno dimostrato che fare colazione può aiutare a migliorare le prestazioni mentali, aumentando la capacità di svolgere compiti legati alla memoria e all’attenzione.7

Conclusione

Il cervello è un organo altamente attivo che si basa sul glucosio come carburante. Il glucosio proviene direttamente da cibi e bevande contenenti carboidrati o è prodotto dal corpo da fonti non carboidrate. Mantenere i livelli di zucchero nel sangue a un livello ottimale sembra essere utile per mantenere una buona funzione cognitiva, in particolare per i compiti mentalmente più impegnativi. Consumare pasti regolari può essere un modo utile per raggiungere questo obiettivo.

1. Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) (2010). Parere scientifico sui valori dietetici di riferimento per i carboidrati e le fibre alimentari. EFSA Journal 8(3):1462.
2. Peters A (2011). Il cervello egoista: concorrenza per le risorse energetiche. American Journal of Human Biology 23:29-34.
3. Peters A, Kubera B, Hubold C, et al. (2011). Il cervello egoista: Stress e comportamento alimentare. Frontiers in Neuroscience 5(74):1-11.
4. Bellisle F (2004). Effetti della dieta sul comportamento e la cognizione nei bambini. British Journal of Nutrition 92(Suppl 2):227-232.
5. Sünram-Lea SI, Foster JK, Durlach P, et al. (2001). La facilitazione del glucosio delle prestazioni cognitive in giovani adulti sani: esame dell’influenza della durata del digiuno, dell’ora del giorno e dei livelli plasmatici di glucosio pre-consumo. Psicofarmacologia 157:46-54.
6. Riby LM, Law AS, Mclaughlin J, et al. (2011). Prove preliminari che l’ingestione di glucosio facilita le prestazioni di memoria prospettica. Nutrition Research 31(5):370-377.
7. Hoyland A, Dye L & Lawton CL (2009). Una revisione sistematica dell’effetto della colazione sulle prestazioni cognitive di bambini e adolescenti. Recensioni di ricerca sulla nutrizione 22:220-243.